센서 기반형 스마트 의류의 디자인 개발을 위한 탐색적 연구 : 생체 신호 센서 기술에 기반한 건강관리용 의류를 중심으로 Focused on the Healthcare Clothing Based on Bio-monitoring Technology

조하경 ( Ha Kyung Cho ),이주현 ( Joo Hyeon Lee ),이충근 ( Chung Keun Lee ),이명호 ( Myoung Ho Lee ) 한국감성과학회 2006 감성과학 Vol.9 No.2

발열 기능 스마트 의류를 위한 인체 온열반응 기반의 최적의 발열위치 연구

조하경 ( Ha Kyung Cho ),조상우 ( Sang Woo Cho ) 한국감성과학회 2015 감성과학 Vol.18 No.3

최근 고기능성 제품에 대한 수요가 증가함에 따라 ICT 기능과의 융합을 통한 스마트 의류는 일상생활 분야로 확대되고 있다. 그 중 하나로, 발열 텍스타일 및 제어 모듈을 통해 의복 내 발열기능을 조절하는 스마트 의류에 대한 관심이 높아지고 있으며, 발열 기능을 갖는 스마트 의류의 시장 전망이 높아지고 있으나, 발열 패드 부착위치에 따른 발열 기능의 효용성 및 온열감에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 발열 패드의 위치에 따른 피부온의 변화와 온열감에 대한 실증적 연구를 통하여 발열기능의 스마트 의류 개발을 위한 최적의 발열 위치를 도출하고자 하였다. 이를 위하여 20대 표준체형의 남성 10명을 피험자로 선정하였으며, 영하 5 ℃의 인공기 후실에서 20분의 안정기, 20분의 처치기, 40분의 회복기를 통해 11군데에서의 피부온, 직장온과 주관적 온열감을 측정, 평가하였다. 최종적으로, 발열패드를 위한 최적의 위치를 도출하고 제시하였다. In accordance with escalating demands for advanced technology products, the smart clothing that includes embedded ICT technology have expanded into fields of daily life. As a result of this trend, interest in smart clothing with digitally controllable heating has rapidly grown and the market for smart heated clothing has also expanded. Increasing of prospect in smart heated clothing market, the effectiveness and thermal sensation research of the location on the pad attached is insufficient. This study was conducted to find the optimal location of heated clothing via experimental research on changes in skin temperature and subjective thermal sensation when heating pads were placed on different areas of the body. For this experiment, the subjects consisted of 10 males in their 20’s of standard physique. The skin temperature at 11 different areas of the body, rectal temperature, and subjective thermal sensation were taken at different stages (before testing, after a 20 minute rest period, 20 minute treatment period, and after a 40 minute recovery period) in an artificial-climate chamber at .5 °C. As a result, the optimal location for heating pads in smart clothing was estimated and suggested.

요구공학을 적용한 센서기반 스마트 의류 디자인 프로세스 연구

조하경 ( Ha Kyung Cho ),이주현 ( Joo Hyeon Lee ) 한국감성과학회 2013 감성과학 Vol.16 No.3

최근 건강에 대한 관심의 증가와 고령화 사회의 진입으로 인해 센서 기반 스마트 의류는 다양한 어플리케이션과 타입으로 개발되고 있다. 센서기반 스마트 의류는 인체로부터 생체 신호를 측정, 모니터링을 주 목적으로하는 기능성 의류의 한 분야로 신호의 정확성, 기기의 착용성, 센서의 인체 적합성 등의 인체-기기-의류간의 상호작용을 고려하여 디자인되어야 한다는 점에서 기존의 스마트 의류와 다른 특성을 지닌다. 센서기반 스마트 의류의 이러한 특성은 의복의 제작 단계에 있어 요구공학의 단계를 기반으로 개발 목적에 대한 요구의 명확한 문서화 뿐 아니라, 각단계 진행을 위해 기기분야와 의류분야간의 상호운용성 평가가 이루어져야 하는 필요성을 갖을 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 요구공학이 적용된 센서 기반 스마트 의류 프로세스의 효용성 평가를 위해 실증적 수행 분석을 통해 스마트 의류의 기본 프로세스를 도출하고, 요구공학 분석기법의 단계를 도입하여 두가지 스마트 의류 프로세스를 도출하였다. 제시된 두 프로세스의 실증적 단계별 진행을 통해 프로세스의 효율성 및 디자인의 질적 평가를 수행하였으며, 요구공학이 적용된 센서 기반 스마트 의류의 프로세스의 효용성을 제시하였다. According to increase of concerning in health and entry of aging society, sensor-based smart clothing has developed various type and applications. Sensor-based smart clothing should be designed with considering of the interaction between a human body-device-clothing, such as accuracy of signal, wearability, suitability and the configuration of the sensor and so on. In this respect, these characteristics distinguish sensor-based smart clothing process from clothing process and Sensor-based smart clothing process is expected to be needing requirements Specification for development purpose and interoperability assessment based on requirements engineering. In this study, to assess efficiency of process based on requirement engineering, the sensor-based smart clothing process was deducted in two types by analysis of empirical performance. Presented two process were empirically evaluated through qualitative and quantitative evaluation. As a result, design process Ⅱ based on requiments engineering were confirmed more effective process than processⅠ.

센서 기반형 스마트 의류의 디자인을 위한 사용성 평가 척도 개발

조하경 ( Ha Kyung Cho ),이주현 ( Joo Hyeon Lee ) 한국의류산업학회 2008 한국의류산업학회지 Vol.10 No.4

생체신호 측정을 위한 기능성 의류의 디자인 연구 -심전도 센싱 의류를 중심으로-

조하경 ( Ha Kyung Cho ),송하영 ( Ha Young Song ),조현승 ( Hyeon Seong Cho ),구수민 ( Su Min Goo ),이주현 ( Joo Hyeon Lee ) 한국감성과학회 2010 감성과학 Vol.13 No.3

최근 생체 신호 측정을 위한 기능성 의류는 동작 잡음에 의한 노이즈를 최대한 줄여 정확한 생체 신호를 측정 가능케 하는 것의 중요성에 대한 논의가 이루어지고 있다. 이에 본 연구는 영향 요인별 고려 사항을 반영하여 3-리드(lead)방식의 은사 자수의 직물 전극을 개발하고, `일자형 절개 타입`, `십자형절개 타입`, `엑스형 절개 타입`, `곡선 엑스형 절개 타입`의 총 네 가지 타입의 생체신호 센싱 스마트 의류의 시안을 설계하고 제작하였다. 디자인 시안은 민소매형태의 남성용 티셔츠로 신축성 있는 소재를 사용하여 인체 굴곡을 따라 의복과 전극이 밀착될 수 있도록 하였으며, 트랜스미터를 이용하여 메인 컴퓨터로 데이터가 무선 전송되게 하였다. 각 재모듈화형 의류 타입별 인체 동작에 의한 영향과 정지 및 동작 상태에서의 심전도 센싱 성능을 평가하기 위해 동작에 따른 전극의 변위를 측정하고, 심전도 측정 평가를 실시하여 SNR을 분석하였다. 본 실험 결과를 반영하여 의류 디자인 시안의 수정 및 보완 과정을 거친 후, 최종적으로 `연속-부착형`, `삽입-분리형`의 두 가지 타입의 생체신호 센싱 스마트의류 디자인 모형의 모듈화 방안을 제시하였다. Recently, Study of functional clothing for Vital sensing is focused on reducing artifact by human motions, in order to enhance the electrocardiogram(ECG) sensing accuracy. In this study, considering the factors for each element found from the analysis, a 3-lead electrode inside textile embroidered with silver yarn was developed, and draft designs off our types of vital-signal sensing garments, which are `chest-belt typed` garment, `cross-typed` garment `x-typed` garment and `curved x-typed` garment, were prepared. The draft designs were implemented on a sleeveless male shirt made of an elastic material so that the garment and the electrodes can remain closely attached along the contour of the human body, and the acquired data was sent to the main computer over a wireless network. In order to evaluate the effects caused by body movements and the ECG-sensing capability for each type in static and dynamic states, displacements were measured from one and two dimensional perspectives. ECG measurement evaluation was also performed for Signal-to-noise ratio(SNR) analysis. Applying the experimental results, the draft garment designs were modified and complemented to produce two types of modular approaches `continuous-attached` and `insertion-detached` for the ECG-sensing smart clothing.

연구논문 : 체표 변화에 기반한 심전도 모니터링 의류의 센싱 위치 연구

조하경 ( Ha Kyung Cho ),조상우 ( Sang Woo Cho ) 한국의류산업학회 2015 한국의류산업학회지 Vol.17 No.5

Recently, according to change of lifestyle and increase of concerning in health, needs of the smart clothing based on the vital sign monitoring have increased. Along with this trend, smart clothing for ECG monitoring has been studied various way as textile electrode, clothing design and so on. Smart clothing for ECG monitoring can become a comfortable system which enables continuous vital sign monitoring in daily use. But, smart clothing for ECG monitoring has a weakness on artifact during motion. One of the motion artifact caused by shifting of the electrode position was affected skin change by motion. The aim of this study was to suggest electrode locations for clothing of ECG monitoring to reduce of motion artifacts. Therefore, change of skin surface during the movement were measured and analyzed in order to find location to minimize motion artifacts in ECG monitoring clothing by 3D motion capture. For the experiment, the subjects consisted of 5 males and 5 females in their 20’ with average physique. As a result, the optimal location for ECG monitoring was deducted under the bust line and scapula which have least motion artifact. These locations were abstracted to be least affected by movement in this research.

소비자 라이프 스타일 기반의 스마트 의류 기획을 위한 요인 연구

조하경 ( Ha Kyung Cho ),김진선 ( Jin Sun Kim ),이주현 ( Joo Hyeon Lee ) 한국감성과학회 2010 감성과학 Vol.13 No.1

웰빙 트렌드의 도입, 라이프 스타일의 변화, IT 컨버전스에 대한 수요의 증가에 따라 최근 스마트 의류는 사용자 애플리케이션을 중심으로 세분화되어 개발, 연구되고 있으며, 스마트 의류의 시장 또한 세분화되어 진행되고 있는 추세이다. 그러나 소비자 측면의 세분화에 따른 스마트 의류에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 스마트 의류 기획에 있어 가장 밀접한 관련이 예상되는 의복 및 의복행동 라이프스타일과 디지털 라이프스타일을 중심으로 라이프스타일의 유형을 분석하고, 라이프스타일에 따른 스마트 의류의 니즈에 따른 스마트 의류의 상품 기획 방안을 제시하고자 하였다. 본 연구는 추후 스마트 의류의 수요가 가장 높을 것으로 예상되는 20대, 30대를 중심으로 이루어졌으며 그 결과 의복 및 디지털 기반의 라이프 스타일은 유행 추구형, 실용적 기능 추구형, 감각적 정보 추구형의 세 가지 타입으로 분류되었다. 본 연구에서는 이를 토대로, 라이프스타일에 따른 스마트 의류의 소비자 니즈를 통한 스마트 의류의 기획 방안을 제시하였다. According to diversity of life style, introduction of well-being trend and increase of demand based on the IT-convergence, Recently "smart clothing" study has been diversified on user applications such as entertainment, healthcare, business and sports. And the smart clothing`s market has been progressed in diverse aspects. But, study of smart clothing based on consumer aspect and market diversification is insufficient. The purpose of this study is to identify consumer`s needs on smart clothing and to suggest directions for development of smart clothing based on their lifestyle that focused on digital and fashion lifestyle that be closely connected with smart clothing product development. This study is focused on the ages of 20-30 who are considered to be high demand consumers on the smart clothing market. As a result of study, life style based on clothing and digital is categorized 3 types as trend-pursuit style, sensual information-pursuit style and practical function-pursuit style. we suggested direction for development of smart clothing based on consumer`s needs of the smart clothing according to the customer`s lifestyle types.

호흡 측정 기능의 스마트 의류를 위한 기초 디자인 연구

조하경 ( Ha Kyung Cho ),민세동 ( Se Dong Min ) 한국감성과학회 2012 감성과학 Vol.15 No.4

Lifecare clothing system for sports activity

Ha-kyung Cho(조하경) 한국디자인학회 2014 한국디자인학회 국제초대전도록 Vol.2014 No.5

다색(多色)의 발광(發光)효과가 있는 광섬유직물 카시트 연구

송하영(Ha-Young Song),조하경(Ha-Kyung Cho) 한국색채학회 2013 한국색채학회 논문집 Vol.27 No.1

원래 광통신용으로 사용되었던 광섬유(optical fiber)는 LED 광원에 의하여 빛이 발현되는 원리를 이용하여, 이를 직물로 짜서 조명 연출 효과가 있는 시각적인 인테리어 용도로 아름답게 표현하거나, 또는 발광(發光) 효과를 안전과 실용적인 기능에 응용하여 고기능성의 스마트 제품으로서 국내외적으로 연구 진행하고 있다. 특히 자동차에 있어서 시트는 운전자 및 승차자와 항상 같이 움직이며 가장 밀접하게 접하고 있는 부분으로서, 이의 안락성을 향상시키는 인체공학적인 시트설계에 대한 많은 연구들이 진행되어 왔으며, 최근에는 최첨단 인공지능 조절 및 헬스 케어 기능을 도입한 IT 기술 기반의 승객 친화적인 고감성형 기능성 시트를 디자인 설계하여 상용화하고자 한다. 따라서 본 연구에서는 현재 상용화되고 있는 자동차 카시트 및 원단 스펙을 기준으로 하여, 빛발현 기능이 있는 광섬유를 적용하여 직조된 카시트 광섬유직물에 LED 광원과 연결되는 일체형 Textile Packaging 모듈을 설계하여 완성한 후, 이를 카시트 광섬유직물에 장착하여 광섬유를 통한 다색(多色)의 발광(發光)효과가 있는 자동차 시트를 연구 개발하였다. 특히 본 연구를 통하여 조도 및 사운드의 2가지 환경 자극에 따라 센싱되어 카시트의 광섬유직물이 다색(多色)으로 발광(發光) 되는 카시트를 연구 개발함으로써, 자동차의 운전자 안전보호 기능과 연결하여 향후 상용화가 가능한 IT 기술 기반의 승객 친화적인 고감성형 기능성 시트로서 심화 발전시킬 수 있다. Optical fiber which was used for optical communications originally, can be availed itself of the lighting effects in interior decoration, and also has been studied for the high-functional smart designed products of coordinating integrative safety and practical features, using its illuminating principle by LED light source. Specially, Car-seats is one of the most closest contacted part in the automotive vehicle so that many researches has been studied and developed for the ergonomic seat design to improve the driving comfort. In recent years there has been trying to release the high functional passenger-friendly Car-seats based on IT technology. Therefore, this study is designed and developed to illuminating multi-color lights in Car-seat fabric of the optical fiber using the integrated module for packaging textiles and LED lights, as on the basis of currently being commercialized car seats and fabric specifications. Through this research of the high functional Car-seat fabric with the optical fiber, that is available of illuminating multi-color lights by sensing illumination and sound depending on the environmental stimuli, this results can be developed further for the upgraded high functional Passenger-friendly Car-seats of optical fabrics in connection with the driver"s safety protection commercially.